Decifrando-o-código-genético-1

DECIFRANDO O CÓDIGO GENÉTICO:
IMPORTÂNCIA PARA O PROCESSO DE
TRADUÇÃO
Bioquímica II – SQM0416 2015 201
Fernando Cerrato 8523596
Débora Cecatto Ferreira 7978995
SUMÁRIO

Um pouco de História






Primordios
Descoberta da strutura do DNA
DNA “fingerprinting”
“Adaptor Hypothesis”
Descoberta do tRNA
Decifração
UUU decifra phenilanina
 Método de ligação
 Síntese de poliribonucleotídeos

Mendel (1857): Realizou
diversos experimentos
cruzando ervilhas.
Friedrich Miescher (1870) e Richard
Altmann: Isolaram Nuclein (Ác. Nucleico)
de leucócitos.
Phoebus Levene (1929): Diferenciou
DNA e RNA. DNA composto por 4
bases + Desoxiribose + Fosfato.
Erwin Chargaff (1940):
Pareamento A-C T-G,
variabilidade da proporção entre
espécies
Rosalind Franklin and Maurice
Wilkins (1940): Cristalizaram
DNA. Raios X.
1953: James Watson e Francis Crick elucidam a estrutura
do DNA. (Chagaff + Wilkins)
Pauling (1953): Tripla
hélice com fosfato no centro.
(não se comportaria como
ácido)
Alec Jeffreys (1984): “DNA
fingerprint”
Colin Pitchfork (1988):
Primeiro condenado com
base em provas baseadas em
DNA
Mas a grande questão continuava: Como o DNA se
traduzia em aminoácidos e posteriormente, proteínas?
“RNA Tie club (1954)”
Francis Crick, Leslie Orgel, James Watson and Alexander Rich
22/Out/1953 George
Gamow. Pensava que a
síntese protéica ocorria
diretamente no DNA.
Códons sobrepostos, não
degenerados (Gamows
Diamonds)
Sydney Brenner: Codons
(métodos estatísticos)
3 nucleotídeos = 1 A.A
Adaptor hypothesis: Francis Crick
Paul Zamecnik e Mahlon Hoagland: Finalmente!
Descoberta do tRNA
A.A marcados. Horas = Pequenas partículas
(ribossomos)
Dias = Tecidos específicos
O INÍCIO DA DECIFRAÇÃO
Marshall Niremberg e Heinrich Matthaei: UUU é o
códon que especifica Phe
TÉCNICA USADA
Rompimento de células E. coli
em condições brandas
(Agitando em trióxido de dialumínio)
O produto foi centrifugado
(remoção de paredes e membranas celulares)
Extrato de DNA, mRNA, ribossomos,
enzimas e outros constituintes celulares
necessários para síntese protéica
Sistema sintetiza pequenas quantidades de proteínas,
se suprido com ATP, GTP e aminoácidos.
PolinucleotídeoFosforilase:
(RNA)n + NDP  (RNA)n + Pi
Obtenção de um
sistema livre de
células sintetizador
de proteínas que
respondia à adição
de mRNA.
Códon
Aminoácido
UUU
Fenilanina
AAA
Lisina
CCC
Prolina
Uso de copolímeros mistos revelou a
composição, mas não a sequência de códons.
A valina é
composta por 2U e
1G, mas a trinca
seria UUG, UGU
ou GUU?
1. Medindo-se a ligação dependente de
códon de moléculas específicas de tRNA a
ribossomos.
(Niremberg e Philip Lender)
tRNA ligado
a ribossomo
Identificado
usando um
aminoácido
marcado
com 14C
Fica retido
tRNA livre
Passa pelo
filtro
64 nucleotídeos sintetizados;
Testada a ligação de tRNA
correspondentes a todos os 20
aminoácidos;
Alguns códons nenhum tRNA e outros
mais de um tipo de tRNA;
50 códons foram decifrados.
A valina é
composta por 2U e
1G, mas a trinca
seria UUG, UGU
ou GUU?
1. Medindo-se a ligação dependente de
códon de moléculas específicas de tRNA a
ribossomos.
(Niremberg e Philip Lender)
2. Usando-se polirribonucleotídeos
sintéticos
com uma sequência
ordenada como molde. (H. Gobind
Khorana)
SÍNTESE DE POLIRIBONUCLEOTÍDEOS
UCU
Ser
CUC
UCU
CUC
UCU
C...
Leu
Ser
Leu
Ser
...
A análise em conjunto com os dados de
ligação de tRNAs possibilitou saber qual
trinca especifica cada aminoácido, no
caso UCU a Ser e CUC a Leu;
Códons possuem
nucleotídeos.
número
ímpar
de
Molde
Produto
Tradução do códon
Poli(UC)
Poli(Ser-Leu)
UCU → Ser
CUC → Leu
Poli(AG)
Poli(Arg-Glu)
AGA → Arg
GAG → Glu
Poli(AC)
Poli(Ter-His)
ACA → Ter
CAC → His
Confirmação da
identidade dos códons
e preenchimento das
posições que faltavam
do código genético.
TETRANUCLEOTÍDEOS
5’
UAU
CUA
UCU
AUC
UAU
CUA ...
Tyr
Leu
Ser
Ile
Tyr
Leu
Posição N-terminal do polipeptídeo
AUA
GAU
AGA
UAG
GUA
Val
Ser
Lys
Fim
Val
AGU ...
Ser
3’
Códons de
parada:
UAG, UAA e
UGA
Códons de
iniciação:
AUG – Met
GUG – Val
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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Friedrich Miescher and the discovery of DNA; Ralf Dahm;
Developmental Biology; Elsevier; 15 February 2005;
http://scarc.library.oregonstate.edu/coll/pauling/dna/picture
s/portrait-tieclub.html;
https://en.wikipedia.org/wiki/RNA_Tie_Club;
https://paulingblog.wordpress.com/tag/rna-tie-club/;
https://paulingblog.wordpress.com/2009/04/28/the-paulingcorey-structure-of-dna/;
http://www.news-medical.net/health/History-of-DNAResearch.aspx;
https://en.wikipedia.org/wiki/Adaptor_hypothesis
VOET. Bioquímica. 3ª edição. Artmed, 2008. 1288- 1290;
STRYER. Bioquímica. 4ª edição. Guanabara Koogan.
OBRIGADO PELA ATENÇÃO!